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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung von Baustellen an Verkehrswegen gemäß dem Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein System zur Absicherung von Baustellen an Verkehrswegen gemäß Anspruch 8, ein technisches Kontrollgerät eines solchen Systems gemäß Anspruch 10, ein Absicherungselement zur Absicherung von Baustellen an Verkehrswegen gemäß Anspruch 12 sowie ein Computerprogramm gemäß Anspruch 13.
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Die Erfindung betrifft ganz allgemein das Gebiet der Absicherung von Baustellen an Verkehrswegen, z.B. an öffentlichen Straßen. Solche Baustellen werden bisher derart abgesichert, dass zunächst ein Verkehrszeichenplan für die abzusichernde Baustelle erstellt wird, der die Besonderheiten der jeweiligen Baustelle berücksichtigt. Der Verkehrszeichenplan wird der zuständigen Behörde zur Genehmigung vorgelegt. Nach der Genehmigung durch die Behörde erfolgt die Umsetzung des Verkehrszeichenplans, indem die Baustelle gemäß den Vorgaben des Verkehrszeichenplans abgesichert wird. Dies erfolgt z.B. durch Aufstellen mobiler Absicherungselemente und/oder durch Anbringen immobiler Absicherungselemente. Der Verkehrszeichenplan enthält die getroffenen verkehrlichen Regelungen, z.B. Aussetzung, Änderung und Ergänzung von Verkehrsregelungen. Beispielsweise werden im Verkehrszeichenplan die Beschilderung und Straßenmarkierungen detailliert beschrieben und festgelegt. Hierbei ist das Kontrollieren der Umsetzung des Verkehrszeichenplans, d.h. der real durchgeführten Absicherung der Baustelle, verbesserungsbedürftig.
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Aus der
US 7 030 777 B1 geht ein Warnsystem zum Warnen vor in Baustellenbereiche eindringenden Fahrzeugen hervor. Aus der
DE 198 44 286 B4 geht ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sicherung von Arbeitsstellen hervor. Aus der Zeitschrift BG Bau aktuell, Ausgabe 3, August 2011 geht eine Beschreibung der Verkehrssicherung an Baustellen hervor. Aus der Bedienungsanleitung Service-Control, P. Berghaus, Version 2.4, geht eine Funktionsbeschreibung eines Geräts hervor, das eine umfassende Dokumentation der Wartungsarbeiten an Baustellenabsicherungen ermöglicht. Aus der
DE 10 2005 009 371 B3 geht ein Verfahren und ein System zur Bestimmung von Gefahrenbereichen auf Fahrwegen hervor.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, verfahrens- und einrichtungsmäßige Maßnahmen zur Verbesserung der Absicherung von Baustellen an Verkehrswegen anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Absicherung von Baustellen an Verkehrswegen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass für die Kontrolle der Absicherung der Baustelle bzw. der Umsetzung des Absicherungsplans technische Hilfsmittel zur Hilfe genommen werden, wie das genannte technische Kontrollgerät. Hierdurch können viele Nachteile manueller Kontrollen überwunden werden, was zu folgenden Vorteilen führt:
- - Präzise Kontrolle der durchgeführten Absicherung der Baustelle entsprechend den Vorgaben des Absicherungsplans,
- - Ausschaltung durch menschliche Kontrollen möglicher Fehler,
- - zeitlich erweiterte Kontrollen, z.B. tagsüber und nachts,
- - Einsparung von Personalkosten.
Mittels des wenigstens einen technischen Kontrollgeräts ist somit eine automatisierte Kontrolle die durchgeführten Absicherung der Baustelle möglich.
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Der Absicherungsplan kann z.B. ein Verkehrszeichenplan nach bisheriger Definition oder einer zukünftigen modernisierten Definition sein, oder ein erweiterter Plan, der zusätzliche Absicherungsmaßnahmen beinhaltet.
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Für die Absicherung einer Baustelle werden dort Absicherungselemente angeordnet. Die Absicherungselemente können mobile Absicherungselemente sein, die im Bereich der Baustelle aufgestellt werden, oder immobile Absicherungselemente, die im Bereich der Baustelle angebracht werden. Beispiele für mobile Absicherungselemente sind Beschilderungen, Absperreinrichtungen und/oder Warneinrichtungen. Diese können beispielsweise Verkehrszeichen, Lichtsignalmittel (z.B. Blinklicht, Ampel), Absperrschranken, Leitkegel/Absperrkegel, Absperrpfosten, Absperrpoller, Absperrbaken und/oder Absperrzäune sein.
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Als immobile Absicherungselemente kommen insbesondere Fahrbahnenmarkierungen in Frage, die auf die Fahrbahnoberfläche aufgebracht werden, z.B. durch Farbanstrich oder durch Aufkleben. Auch denkbar als immobile Absicherungselemente sind Verkehrszeichen, die temporär für die Dauer der Bauzeit an vorhandenen Masten anderer Verkehrszeichen, Lichtsignalanlagen o.ä. angebracht werden.
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Für eine Umsetzung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn das Kontrollieren mittels des wenigstens einen technischen Kontrollgeräts die Kontrolle der durchgeführten Absicherung der Baustelle vollständig umfasst. In einigen Fällen ist dies aber aus technischen/wirtschaftlichen Gründen nicht immer vollständig durchführbar. So ist z.B. eine Kontrolle von immobilen Absicherungselementen durch das technische Kontrollgerät in manchen Fällen nicht möglich. Daher ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Kontrollieren mittels des wenigstens einen technischen Kontrollgeräts, ob die durchgeführte Absicherung der Baustelle oder zumindest ein Teil der Absicherung den Vorgaben des Absicherungsplans entspricht, das Kontrollieren zumindest aller mobilen Absicherungselemente umfasst, die zum Absichern der Baustelle gemäß den Vorgaben des Absicherungsplans aufgestellt wurden. Auf diese Weise kann zumindest der allergrößte Teil des Absicherungsplans durch das technische Kontrollgerät geprüft werden. Insbesondere können alle Absicherungselemente mittels des technischen Kontrollgerätes kontrolliert werden, die nicht Fahrbahnmarkierungen sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden auch Fahrbahnmarkierungen bzw. allgemein immobile Absicherungselemente in die Kontrolle mittels des wenigstens einen technischen Kontrollgeräts einbezogen. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass solche immobilen Absicherungselemente mit elektronischen oder nichtelektronischen Identifikationsmitteln ausgebildet sind, z.B. einem optisch maschinenlesbaren Code (z.B. Barcode), in das Material des Absicherungselements eingebetteten oder darauf aufgebrachten Transpondern (z.B. RFID-Transponder) oder sonstige Kodiermittel. In diesem Fall kann als technisches Kontrollgerät zur Kontrolle solcher immobilen Absicherungselemente z.B. ein spezielles Fahrstreifen-Kontrollgerät geschaffen werden, z.B. in Form eines manuell zu bedienenden Kontrollgeräts, das mittels einer Rolle oder eines Rades entlang des zu kontrollierenden immobilen Absicherungselements gefahren wird und dabei Daten von den Kodierungselementen des immobilen Absicherungselements aufnimmt und mit den Vorgaben des Absicherungsplans vergleicht. Hierbei kann das Fahrstreifen-Kontrollgerät z.B. mit einem Empfänger eines globalen Navigationssystems ausgestattet sein, sodass die aktuelle geografische Position des Fahrstreifen-Kontrollgeräts automatisch erfasst werden kann und hierdurch eine Kontrolle der korrekten geografischen Position immobiler Absicherungselemente durchgeführt werden kann. Das Fahrstreifen-Kontrollgerät kann z.B. auch als Messfahrzeug oder als Teil eines solchen Messfahrzeugs ausgebildet sein.
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Eine weitere Möglichkeit zur automatischen Kontrolle immobiler Absicherungselemente kann durch Fahrzeuge des allgemeinen Straßenverkehrs erfolgen, insbesondere Fahrzeuge, die jeweils mit einer Kommunikationseinheit eines drahtlosen Verkehrskommunikationssystems ausgestattet sind. Diese Fahrzeuge übertragen Daten über ihre jeweilige geografische Position. Aus solchen Daten kann eine Fahrtrajektorie gebildet werden, d.h. der genaue Fahrtverlauf des Fahrzeugs bestimmt werden. Durch statistische Auswertung der Fahrtrajektorien vieler solcher Fahrzeuge, die die Baustelle passieren, kann eine Gesamtinformation bestimmt werden, z.B. in Form einer Most-Likely-Trajektorie, aus der Informationen über die korrekte oder nichtkorrekte Positionierung immobiler Absicherungselemente bestimmt werden können. Alternativ oder zusätzlich können auch Daten von einem Spurhalteassistenzsystem eines solchen Fahrzeuges zur Kontrolle immobiler Absicherungselemente herangezogen werden.
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Die mobilen Absicherungselemente, insbesondere aufgestellte Verkehrszeichen (Schilder, z.B. Anordnungen der zul. Höchstgeschwindigkeit), können ebenfalls von Fahrzeugen des Straßenverkehrs überwacht werden, wenn diese mit einer Einrichtung zur Erkennung von Verkehrszeichen bzw. einem entsprechenden Fahrerassistenzsystem ausgestattet sind. In diesem Fall kann die Position und auch die Symbolik des Verkehrszeichens vom Fahrzeug aus an die Infrastruktur bzw. die Verkehrszentrale gemeldet werden. Auch in diesem Fall kann nachgeordnet eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt und ggf. Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden. Auf diese Weise kann das technische Kontrollgerät ganz oder teilweise durch ein vom Fahrzeug mitgeführtes Gerät oder System gebildet werden.
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Insoweit betrifft die Erfindung auch das Gebiet der automatischen Fahrzeugkommunikation, insbesondere von Fahrzeugen des Straßenverkehrs. Fahrzeuge, die mit einer entsprechenden Fahrzeugkommunikationseinheit ausgestattet sind, sind in der Lage, über die Fahrzeugkommunikationseinheit mit anderen Fahrzeugen mit entsprechender Ausstattung eine automatische Datenkommunikation durchzuführen, und ferner eine automatische Datenkommunikation mit Infrastruktureinrichtungen und/oder anderen Verkehrsteilnehmern durchzuführen, wie zum Beispiel mit Lichtsignalanlagen, Verkehrszeichen, anderen fest installierten Einrichtungen, Fußgängern und Radfahrern. Entsprechende, derzeit in der Entwicklung befindliche Systeme werden auch als Car-to-Car-Systeme, Car-to-Infrastructure-Systeme oder Car-to-X-Systeme bezeichnet, wobei das „X“ als Platzhalter für beliebige Infrastruktureinrichtungen, andere Fahrzeuge und andere Verkehrsteilnehmer steht. Weitere übliche Bezeichnungen sind C2C- bzw. C2X-Systeme, Vehicle-to-Vehicle-Systeme, Vehicle-to-Infrastructure-Systeme, Vehicle-to-X-Systeme oder weiter abgekürzt V2V-Systeme, V2I-Systeme, V2X-Systeme. Allgemein werden solche Systeme auch mit dem Begriff drahtloses Verkehrskommunikationssystem bezeichnet.
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Das wenigstens eine technische Kontrollgerät kann als ein einziges Gerät ausgebildet sein, oder als ein Satz von zwei oder mehr Geräten, z.B. das zuvor genannte Fahrstreifen-Kontrollgerät sowie ein separates Kontrollgerät für die Kontrolle mobiler Absicherungselemente. Das technische Kontrollgerät kann auch Teilgeräte umfassen, die nicht im Bereich der Baustelle angeordnet sind, z.B. einen Rechner in einer Verkehrszentrale. Das technische Kontrollgerät kann auch ganz oder teilweise verteilt ausgebildet sein, z.B. durch Teil-Kontrollgeräte in den jeweiligen Absicherungselementen, die zur Kommunikation untereinander und ggf. mit einer zentralen Kontrollstelle ausgebildet sein. So kann das technische Kontrollgerät z.B. als Infrastruktureinrichtung eines drahtlosen Verkehrskommunikationssystems oder als ein Teil einer solchen Infrastruktureinrichtung ausgebildet sein. Auf diese Weise kann eine selbstkonfigurierende Baustellensicherung geschaffen werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Kontrollieren mittels des wenigstens einen technischen Kontrollgeräts, ob die durchgeführte Absicherung der Baustelle oder zumindest ein Teil der Absicherung den Vorgaben des Absicherungsplans entspricht, während der Dauer des Bestehens der Baustelle mehrfach durchgeführt, insbesondere während der gesamten Zeitdauer des Bestehens der Baustelle. So können beispielsweise zyklische Kontrollvorgänge durchgeführt werden, in gleichen oder ungleichmäßigen Zeitabständen. Dies hat den Vorteil, dass die Integrität und Korrektheit der Baustellenabsicherung dauerhaft sichergestellt werden kann. Abweichungen können auch während der Dauer des Bestehens der Baustelle festgestellt und automatisch gemeldet werden. Dementsprechend können Abhilfemaßnahmen eingeleitet werden, wie z.B. eine Korrektur der Aufstellpositionen bestimmter Absicherungselemente und/oder deren Reparatur.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Absicherungsplan in maschinenlesbarer Form von einem Planungswerkzeug zur Erstellung des Absicherungsplans über eine Datenschnittstelle an das wenigstens eine technische Kontrollgerät übertragen. Werden zur Kontrolle der Absicherung der Baustelle mehrere technische Kontrollgeräte eingesetzt oder ist das Kontrollgerät auf mehrere Teile verteilt, so werden zumindest die für einen bestimmten Anteil des Kontrollgeräts relevanten Teile des Absicherungsplans in maschinenlesbarer Form an diesen übertragen. Dies hat den Vorteil, dass der Aufwand zum Anpassen des technischen Kontrollgeräts bzw. der technischen Kontrollgeräte an die zu prüfenden Absicherungsmaßnahmen gering gehalten wird. Es kann z.B. ein automatischer Download des Absicherungsplans in das technische Kontrollgerät erfolgen. Dies erspart manuelle, potentiell fehlerhafte bzw. fehleranfällige Eingaben am technischen Kontrollgerät. Zudem kann das technische Kontrollgerät auch bei eventuellen Änderungen des Absicherungsplans schnell und einfach aktualisiert werden. Der maschinenlesbare Absicherungsplan kann z.B. Daten beinhalten, die die Absicherungselemente hinsichtlich Art, geografischer Position und Ausrichtung beschreiben. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das wenigstens eine technische Kontrollgerät eine Datenschnittstelle zu dem genannten Planungswerkzeug auf. Über die Datenschnittstelle können die Daten des erstellten Absicherungsplans vom Planungswerkzeug an das technische Kontrollgerät übertragen werden. Das Planungswerkzeug kann z.B. ein Software-Werkzeug sein, wie z.B. VESTRA oder WEGWEIS.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden, wenn beim Kontrollieren der Absicherung der Baustelle Abweichungen von den Vorgaben des Absicherungsplans festgestellt werden, automatisch Korrekturmaßnahmen eingeleitet. Die Korrekturmaßnahmen können vom technischen Kontrollgerät oder einem damit in kommunikativer Verbindung stehenden System, z.B. dem Rechner einer Verkehrszentrale oder einem Planungswerkzeug zur Erstellung eines Absicherungsplans, eingeleitet werden. Als Korrekturmaßnahmen können z.B. Anweisungen an das an der Baustelle befindliche Personal erzeugt werden, welche Korrekturen wie durchzuführen sind. Als Korrekturmaßnahme kann z.B. auch geeignetes Personal zur Baustelle geordert werden. Ferner können automatisch Informationen an zuständige Behörden gegeben werden, z.B. die Verkehrsbehörde oder die Polizei, um Gegenmaßnahmen einzuleiten und/oder rechtliche Verfahren einzuleiten.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine besondere Korrekturmaßnahme vorgesehen, wenn festgestellt wird, dass Abweichungen vom Absicherungsplan vorhanden sind, die darauf beruhen, dass der Absicherungsplan in der Praxis nicht umgesetzt werden kann. Dies kann z.B. der Fall sein, wenn bei der Erstellung des Absicherungsplans von nichtkorrekten geografischen Informationen oder Topologieinformationen des Baustellenbereichs ausgegangen wurde. So kann es vorkommen, dass bestimmte Absicherungselemente nicht an der dafür vorgesehenen Stelle aufgestellt werden können. Ebenfalls denkbar ist eine absichtliche Veränderung unter Kenntnis der Bedingungen vor Ort, z.B. wenn festgestellt wird, dass ein einzelnes Absperrelement die Sicht auf andere Verkehrszeichen, Infrastruktureinrichtungen oder Verkehrswege beeinträchtigt (notwendige Veränderung der Absperrung ohne behördliche Anordnung durch Gefahr im Verzug).
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist für einen solchen Fall als Korrekturmaßnahme vorgesehen, eine Information über Abweichungen von Absicherungsplan über eine Datenschnittstelle wieder in das Planungswerkzeug einzuspeisen und über das Planungswerkzeug zumindest für die nicht umsetzbaren oder zu ändernden Anteile des Absicherungsplans Alternativmaßnahmen im Absicherungsplan zu implementieren. Der auf diese Weise überarbeitete Absicherungsplan kann dann wiederum an der Baustelle umgesetzt werden und die Umsetzung kann dann wiederum mittels des wenigstens einen technischen Kontrollgeräts auf Korrektheit geprüft werden. Alternativ kann der vor Ort veränderte Absicherungsplan in das System eingespeist werden und nachträglich der Verkehrsbehörde zur Genehmigung vorgelegt werden. Hier sind auch mehrere Iterationen des Verfahrens möglich.
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Gemäß der Erfindung führt das wenigstens eine technische Kontrollgerät zumindest mit Kommunikationseinheiten von zur Absicherung der Baustelle verwendeten mobilen Absicherungselementen eine Datenkommunikation durch.
Das wenigstens eine technische Kontrollgerät kann außerdem mit Kommunikationseinheiten einer, mehrerer oder aller der nachfolgend genannten Arten von Einrichtungen eine Datenkommunikation durchführen:
- a) Kommunikationseinheit einer insbesondere im Bereich der Baustelle angeordneten Infrastruktureinrichtung eines drahtlosen Verkehrskommunikationssystems,
- b) Kommunikationseinheit eines drahtlosen Verkehrskommunikationssystems eines sich insbesondere im Bereich der Baustelle befindenden Fahrzeugs,
- c) Kommunikationseinheit von im Bereich der Baustelle befindlichen Fahrzeugen, Maschinen und/oder Bauarbeitern.
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Sofern von der jeweiligen Art von Einrichtung an der Baustelle mehrere Exemplare vorhanden sind, werden diese in die Datenkommunikation mit dem wenigstens einen technischen Kontrollgerät zumindest soweit einbezogen, wie die Kontrolle zumindest eines Teils der Absicherung durch das technische Kontrollgerät durchgeführt wird.
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Über die Datenkommunikation werden die erforderlichen Daten zwischen dem wenigstens einen technischen Kontrollgerät und den genannten Einrichtungen der Baustellabsicherung durchgeführt, zumindest soweit sie für die vom technischen Kontrollgerät durchzuführende Kontrolle der Absicherung der Baustelle erforderlich sind. Dies hat den Vorteil, dass eine umfassende Kontrolle der Absicherung der Baustelle durch das wenigstens eine technische Kontrollgerät ermöglicht wird, die alle Eventualitäten von Baustellen mitberücksichtigt.
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So können z.B. Fahrzeuge in der Umgebung vor Menschen auf der Baustelle bzw. vor ihrem Verlassen des Baustellenbereichs gewarnt werden. Ebenso können Menschen auf der Baustelle vor dem Eintritt eines Fahrzeugs in den Baustellenbereich gewarnt werden. Auf diese Weise können sämtliche an der Baustellenabsicherung beteiligte Komponenten, insbesondere die Absicherungselemente, als intelligente Komponenten ausgebildet werden, insbesondere als Komponenten mit eigenem Rechner, auf dem zumindest ein Teil der Kontrollmaßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird. Zudem können auch andere sich im Bereich der Baustelle befindende Fahrzeuge in die Überwachung mit einbezogen werden, z.B. die Baustelle passierende Fahrzeuge des allgemeinen Straßenverkehrs, die mit einer Kommunikationseinheit des drahtlosen Verkehrskommunikationssystems ausgebildet sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erkennt das wenigstens eine technische Kontrollgerät eine Gefahrensituation auf der Baustelle und erzeugt eine Warnung vor der Gefahrensituation. Die Warnung kann z.B. durch Abgeben von Licht- und/oder Tonsignalen oder durch Übertragung bestimmter Daten an eine zentrale Stelle, z.B. eine Verkehrszentrale, erfolgen. Möglich ist auch die Warnung von Fahrern von Kraftfahrzeugen durch das automatische Senden von Car2X-Nachrichten an ein Fahrerassistenzsystem im Fahrzeug. Hier kann außer einer Warnung vor der Baustelle auch eine Warnmeldung über Personen im Bereich der Baustelle oder dessen Nähe übertragen und angezeigt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung prüft das wenigstens eine technische Kontrollgerät bei der Kontrolle, ob die durchgeführte Absicherung der Baustelle oder zumindest ein Teil der Absicherung den Vorgaben des Absicherungsplans entspricht, eine, mehrere oder alle der nachfolgend genannten Integritätsbedingungen:
- a) Vollständigkeit der durch das Kontrollgerät geprüften Absicherungselemente,
- b) korrekte geographische Position der durch das Kontrollgerät geprüften Absicherungselemente,
- c) korrekte Nachbarschaftsbeziehung der durch das Kontrollgerät geprüften Absicherungselemente zu jeweiligen benachbarten Absicherungselementen,
- d) korrekter Symbolgehalt der durch das Kontrollgerät geprüften Absicherungselemente,
- e) korrekte Funktion der durch das Kontrollgerät geprüften Absicherungselemente.
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Dies hat den Vorteil, dass auch die sachlich-inhaltliche Kontrolle der Umsetzung des Absicherungsplans umfassend gestaltet werden kann und jegliche Abweichungen erfasst werden können.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner durch ein System zur Absicherung von Baustellen an Verkehrswegen gemäß Anspruch 8 gelöst.. Das System kann insbesondere ein verteiltes System sein, z.B. ein System mit mehreren technischen Kontrollgeräten oder mehreren Komponenten, die jeweils Teile von technischen Kontrollgeräten aufweisen. Mit einem solchen System können die bereits erläuterten Vorteile erzielt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das wenigstens eine technische Kontrollgerät wenigstens eine Kommunikationseinheit auf, wobei das wenigstens eine technische Kontrollgerät zur Durchführung einer Datenkommunikation mit Kommunikationseinheiten einer, mehrerer oder aller der nachfolgend genannten Arten von Einrichtungen eingerichtet ist:
- a) Kommunikationseinheit einer insbesondere im Bereich der Baustelle angeordneten Infrastruktureinrichtung eines drahtlosen Verkehrskommunikationssystems,
- b) Kommunikationseinheit eines drahtlosen Verkehrskommunikationssystems eines sich insbesondere im Bereich der Baustelle befindenden Fahrzeugs,
- c) Kommunikationseinheit eines zur Absicherung der Baustelle verwendeten Absicherungselements,
- d) Kommunikationseinheit von im Bereich der Baustelle befindlichen Fahrzeugen, Maschinen und/oder Bauarbeitern.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gemäß Anspruch 10 gelöst durch ein technisches Kontrollgerät eines Systems der zuvor angegebenen Art. Das technische Kontrollgerät kann zur Durchführung zumindest der Kontrollgeräteseitigen Schritte des Verfahrens der zuvor beschriebenen Art eingerichtet sein.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner durch ein Absicherungselement zur Absicherung von Baustellen an Verkehrswegen gemäß Anspruch 12 gelöst.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gemäß Anspruch 13 gelöst durch ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens der zuvor angegebenen Art, wenn das Computerprogramm auf einem Rechner ausgeführt wird. Das Computerprogramm enthält hierbei z.B. diejenigen Programmcodemittel, die zur Durchführung der dem jeweiligen Gerät zugeordneten Schritte des Verfahrens der zuvor angegebenen Art erforderlich sind. So kann das Computerprogramm z.B. als gegenüber dem Stand der Technik erweitertes Planungswerkzeug ausgebildet sein, das zur Datenkommunikation mit dem technischen Kontrollgerät oder anderen Komponenten des zuvor angegeben Systems eingerichtet ist und von diesen Komponenten insbesondere auch aufgenommenen Daten erhalten kann, wie z.B. festgestellte Abweichungen der Absicherung der Baustelle vom Absicherungsplan. Das Computerprogramm kann auch das Betriebsprogramm eines technischen Kontrollgeräts der zuvor angegebenen Art oder einer sonstigen Komponente des Systems der zuvor angegebenen Art sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 einen Absicherungsplan und
- 2 eine Baustelle an einem Verkehrsweg und
- 3 Komponenten der Baustellenabsicherung sowie deren Kommunikationsschnittstellen und Kommunikationsbeziehungen.
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In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
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Die 1 zeigt einen beispielhaften Absicherungsplan für eine abzusichernde Baustelle 90 an einem Verkehrsweg 91. Erkennbar sind mehrere mobile Absicherungselemente 41 bis 49. Die Absicherungselemente 41, 42, 43, 48, 49 sind Verkehrszeichen. Die Absicherungselemente 44, 45, 46, 47 sind Absperreinrichtungen, zum Teil mit Lichtsignalmitteln. Die Absperreinrichtungen 45, 46 sind als Absperrpfosten oder Absperrbaken ausgebildet. Die Absperreinrichtungen 44, 47 sind als Absperrschranken ausgebildet.
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Ferner ist als immobiles Absicherungselement eine Fahrbahnmarkierung 80 vorgesehen.
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Sämtliche Absicherungselemente 41 bis 49, 80 müssen bei der Umsetzung des Absicherungsplans, d.h. bei der Absicherung der realen Baustelle, exakt an den im Absicherungsplan vorgegebenen geografischen Positionen angeordnet werden, entsprechend dem Absicherungsplan ausgerichtet werden, insbesondere im Hinblick auf die jeweilige Fahrtrichtung des Fahrstreifens, an dem sie angeordnet sind, und es muss jeweils das Absicherungselement mit dem korrekten Bedeutungsinhalt an der jeweiligen Position aufgestellt werden.
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Die 2 zeigt in einer vergleichbaren Ansicht wie im Absicherungsplan gemäß 1 dargestellt, d.h. aus der Vogelperspektive, den realen Verkehrsweg 11, z.B. eine öffentliche Strasse, mit einer dort vorgesehenen Baustelle 9. Erkennbar ist, dass an denjenigen Positionen, an denen im Absicherungsplan Absicherungselemente 41 bis 49, 80 eingezeichnet sind, nun reale Absicherungselemente angeordnet sind. Die mobilen Absicherungselemente sind in der 2 durchgehend mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet. Hinzu kommt eine Fahrbahnmarkierung 8 als immobiles Absicherungselement. Die realen Absicherungselemente 4, 8 sind körperlich entsprechend den Vorgaben im Absicherungsplan ausgebildet, z.B. als Verkehrsschilder mit entsprechendem Bedeutungsinhalt, als Absperrpfosten, Absperrbaken oder Absperrschranken bzw. als die genannte Fahrbahnmarkierung 8. Zudem weisen zumindest die mobilen Absicherungselemente 4 eine Kommunikationseinheit, einen Empfänger für ein globales Navigationssignal, z.B. GPS oder Galileo, sowie eine elektronische Steuereinheit auf. Die elektronische Steuereinheit kann einen Rechner aufweisen, z.B. in Form eines Mikroprozessors oder Mikrocontrollers, um ein in der elektronischen Steuereinheit gespeichertes Computerprogramm auszuführen und dabei die bereits erläuterten oder nachfolgend noch erläuterte Verfahrensschritte auszuführen. Auf diese Weise werden intelligente Absicherungselemente bereitgestellt. Ergänzend sei erwähnt, dass erfindungsgemäß auch eine einzige Kommunikationseinheit und ein Rechner (oder beide Kommunikationseinheiten und Rechner gemeinsam in einer Einheit) für alle mobilen und immobilen Absicherungselemente gemeinsam eingesetzt werden kann.
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Erkennbar ist in der 2 ferner, dass dasjenige Absicherungselement 4, dass das rechtsseitige Ende der Baustelle 9 entsprechend dem Absicherungselement 47 des Absicherungsplans realisieren soll, nicht an der im Absicherungsplan angegebenen Stelle positioniert ist, sondern etwas weiter links von der vorgesehenen Stelle. Diese Abweichung vom Absicherungsplan ist nicht zulässig und wird durch das Kontrollieren mittels des technischen Kontrollgeräts automatisch erkannt, wie nachfolgend noch erläutert wird.
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Die 2 zeigt ferner Fahrzeuge 6 des Straßenverkehrs, z.B. Personenkraftwagen, die über eine jeweilige Kommunikationseinheit 10 verfügen, mit der sie an einer Datenkommunikation im Rahmen eines drahtlosen Verkehrskommunikationssystems teilnehmen. Ferner ist im Bereich der Baustelle 9 eine Infrastruktureinrichtung 3 eines drahtlosen Verkehrskommunikationssystems angeordnet, die ebenfalls eine Kommunikationseinheit 10 aufweist. An entfernter Stelle, d.h. in größerer Entfernung von der Baustelle 9, befindet sich eine zentrale Überwachungseinheit 7, z.B. in einer Verkehrszentrale. Die zentrale Überprüfungseinheit 7 weist ebenfalls eine Kommunikationseinheit 10 auf. Diese kann sich auch außerhalb der eigentlichen Verkehrszentrale befinden, z.B. an einer Lichtsignalanlage oder anderen Infrastruktureinrichtung im Verkehrsraum, sofern sie über eine Datenanbindung (drahtlos oder drahtgebunden) an die Verkehrszentrale verfügt.
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Die mit Kommunikationseinheiten ausgestatteten Elemente, nämlich die intelligenten Absicherungselemente 4 sowie die Fahrzeuge 6, die Infrastruktureinrichtung 3 und die zentrale Überwachungseinrichtung 7, können über ihre jeweiligen Kommunikationseinheiten miteinander kommunizieren. Je nach Definition des auf diese Weise gebildeten Kommunikationsnetzes und den zulässigen Kommunikationsbeziehungen können alle Elemente untereinander kommunizieren, oder nur bestimmte Elemente untereinander. So kann z.B. vorgesehen sein, dass die Absicherungselemente 4 nur mit der Infrastruktureinrichtung 3 kommunizieren (z.B. auch drahtgebunden über ohnehin benötigte Leitungen zur Energieversorgung) und die Infrastruktureinrichtung 3 die kommunizierten Informationen vorauswertet und entsprechende Ergebnisse an die zentrale Überwachungseinrichtung 7 überträgt. Ferner kann die Infrastruktureinrichtung 3 mit den Fahrzeugen 6 kommunizieren, z.B. durch Bildung von Adhoc-Netzen. Es kann auch eine direkte Kommunikation zwischen einzelnen oder allen Absicherungselementen 4 und vorbeifahrenden Fahrzeugen 6 vorgesehen sein, z.B. um diese zusätzlich und auf direktem Wege über die Positionen der einzelnen Absicherungselemente 4 zu informieren.
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Aus der 3 sind beispielhafte Kommunikationsbeziehungen zwischen den genannten Elementen 3, 4, 6, 7 erkennbar. Zusätzlich sind weitere Elemente der Erfindung aufgenommen, und zwar als Element 5 ein Kommunikationsgerät mit einer Kommunikationseinheit, das vom Bauarbeiter auf der Baustelle 9 mitzuführen ist, sowie als Element 1 ein Planungswerkzeug zur Erstellung eines Absicherungsplans und als Element 2 ein Entwurfswerkzeug für Wegweisungen. Die Kommunikationsbeziehungen sind in der Nomenklatur x.y. angegeben. X bezeichnet hierbei die Informationsquelle. Y bezeichnet hierbei die Informationssenke. Die dargestellten Kommunikationsbeziehungen entsprechen Kommunikationsschnittstellen zwischen den Elementen 1 bis 7. Dargestellt ist Folgendes.
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Element 1:
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Planungswerkzeug zur Erstellung eines Absicherungsplans. Als Weiterentwicklung des Standes der Technik wird hier ein maschinenlesbarer Code der Topologie der Baustelle generiert. Das Planungswerkzeug kann eine Schnittstelle zu den Entwurfszeichnungen der Wegweisung 2 aufweisen. Umgekehrt werden die erstellten Wegweiser in den Absicherungsplan übernommen.
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Element 2:
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Entwurfswerkzeug für Wegweisungen, welches die erstellten Wegweisungen zur Darstellung im Absicherungsplan an das Planungswerkzeug 1 übergibt. Eine Schnittstelle zum Element 3 dient der Hinterlegung einer maschinenlesbaren Beschreibung der erstellten Wegweisung in der Road-Side-Unit (Schilder-Telegramm-Generator).
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Element 3: Infrastruktureinrichtung z.B. in Form einer Road-Side-Unit für die Baustellensicherung.
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- - Die Road-Side-Unit empfängt die maschinenlesbare Beschreibung des Planungswerkzeuges 1 (Soll).
- - Die Road-Side-Unit steht mit den Baken (Elemente 4) in Verbindung und generiert aus den empfangenen Informationen eine Ist-Topologie der Baustelleneinrichtung.
- - Die Road-Side-Unit steht mit den Bauarbeitern bzw. deren Kommunikationsgeräten (Element 5) in Verbindung und warnt diese vor der Einfahrt unberechtigter Fahrzeuge (Element 6). Die Road-Side-Unit warnt die Fahrzeugführer vor Personen in der Baustelle und kann während der Arbeitszeiten reduzierte Geschwindigkeiten kommandieren.
- - Die Road-Side-Unit kann auch mit benachbarten Road-Side-Units kommunizieren, was insbesondere bei eng beieinander liegenden Baustellen (oder Schikanen) vorteilhaft ist.
- - Die Road-Side-Unit empfängt von den einzelnen Baken 4 Störungsmeldungen (Position verändert, Lampe defekt) und meldet dies an die Zentrale 7.
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Element 4: Absicherungselemente in Form intelligenter Baken
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- - Die Baken stellen ihre Position fest. Sie können auch die Veränderung ihrer Positionen offenbaren.
- - Die Baken verfügen über einen Speicher, in dem ihr Typ (z.B. Bake) hinterlegt ist und in den auch der gemessene Ort gespeichert werden kann.
- - Die Baken können ihre Funktionsfähigkeit sensieren (Lampe an oder aus, Bake defekt, z.B. durch Verkehrsunfall/Überfahren) und teilen Störungen an die Road-Side-Unit mit.
- - Baken können auch als Relaisstation ausgeprägt sein und miteinander kommunizieren.
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Element 5: Kommunikationsgerät zur Bauarbeitersicherung
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- - Die Position der Bauarbeiter wird stets festgestellt (z.B. durch GPS).
- - Die Bauarbeiter kennen über die in dem Kommunikationsgerät hinterlegte maschinenlesbare Topologiebeschreibung ihren zulässigen Aktionsradius.
- - Das Verlassen des Aktionsradius kann entweder von dem Kommunikationsgerät selbst erkannt werden und der Road-Side-Unit mitgeteilt werden. Alternativ offenbart die Road-Side-Unit dies und warnt den Bauarbeiter.
- - Der Bauarbeiter kann vor eintretenden Fahrzeugen gewarnt werden.
- - Eintreffende oder sich nähernde Fahrzeuge werden vor dem Bauarbeiter auf/an der Straße gewarnt. Hierzu kann auch eine Kommunikation über eine Bake oder Infrastruktureinrichtung verwendet werden. Auch die Verwendung unterschiedlicher Technologien zur Informationsübertragung ist denkbar. Beispiel: Standard-WLAN für die Kommunikation zwischen Kommunikationsgerät zur Bauarbeitersicherung und Car2X-Kommunikation zwischen Infrastruktureinrichtung und Fahrzeug.
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Element 6: Mit Kommunikationseinheiten 10 ausgerüstete Fahrzeuge
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- - Fahrzeuge erhalten eine Topologiebeschreibung der Baustelle
- - Fahrzeuge erhalten Warnung über anwesende Personen im Bereich der Baustelle.
- - Fahrzeuge erhalten Warnung bei fehlerhafter Markierung oder Funktionsausfall der Absicherungselemente.
- - Fahrzeuge kommunizieren mit der/den Road-Side-Unit(s). Diese kennt Position und Bewegungsrichtung der Fahrzeuge.
- - Baustellenlotse.
- - Urban Leitkegel. UR:BAN bezeichnet ein großes nationales Forschungsprojekt.
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Element 7: Überwachungseinheit 7, z.B. in einer Verkehrszentrale
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- - Aus der Verkehrszentrale kann der Konfigurationsstand und der Anlagenstatus (okay/nicht okay) überwacht werden. Der Bediener erhält eine Warnung bei Abweichung vom Soll-Zustand.
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Kommunikationsbeziehung 1.2:
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Übergabe von Randbedingungen vom Absicherungsplan an die Erstellung von Wegweisern (Schilder).
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Kommunikationsbeziehung 2.1:
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Übergabe der Informationen über erstellte Schilder an die Absicherungsplanung.
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Kommunikationsbeziehung 1.3:
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Übergabe einer maschinenlesbaren Beschreibung der Topologie des Absicherungsplans an die Road-Side-Unit.
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Kommunikationsbeziehung 3.1:
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Information des Planungswerkzeugs über die tatsächlich ausgeführte Einrichtung, Information über offenbarte Fehler, Archivierung eines Protokolls über fachgerechten Aufbau.
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Kommunikationsbeziehung 2.3:
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Übergabe eines maschinenlesbaren Codes der Umleitungsschilder an die Road-Side-Unit zur Übertragung an die Fahrzeuge (Ergebnisse des Schilder-Telegramm-Generators).
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Kommunikationsbeziehung 4.3:
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Meldung von Position und Typ des Absperrmediums an die Road-Side-Unit.
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Kommunikationsbeziehung 4.4:
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Relais (Multi-hop-Übertragung) der Informationen von Absicherungselement zu Absicherungselement an die Road-Side-Unit.
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Kommunikationsbeziehung 3.7:
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Übertragung offenbarter Fehler an eine Überwachungskomponente (optional).
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Kommunikationsbeziehung 3.5:
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Übertragung von Warnungen von der Road-Side-Unit an die Bauarbeiter, ggf. Update des zulässigen Bewegungsradius.
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Kommunikationsbeziehung 5.3:
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Übertragung der aktuellen Position, Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit von Bauarbeitern an die Road-Side-Unit.
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Kommunikationsbeziehung 6.3:
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Übertragung von Position, Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit der Fahrzeuge an die Road-Side-Unit.
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Kommunikationsbeziehung 3.6:
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Übertragung von Warnmeldungen, Topologiebeschreibungen und Inhalt der Umleitungsbeschilderung von der Road-Side-Unit an die Fahrzeuge.
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Die Kommunikationsbeziehungen stellen zugleich Datenschnittstellen zwischen den einzelnen Elementen dar.
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Dies lässt sich wie folgt zusammenfassen.
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Die Absicherungselemente sind „intelligent“.
- - In den Absicherungselementen ist ihr jeweiliger Typ (Bake, Leitkegel, ...) gespeichert.
- - Die Absicherungselemente können ihre Position feststellen (beispielsweise über GPS-Ortung).
- - Die Absicherungselemente können (beispielsweise über die drahtlose Transponder/Reader-Technologie) mit zentralen Einrichtungen der Baustellensicherung kommunizieren.
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Die Bauarbeiter sind mit in das Kommunikationskonzept (bidirektional) mit einbezogen (sie verfügen über einen „Typ“ und eine „Position“ in Anlehnung an die Absicherungselemente).
- - Bauarbeiter melden ihre Position an die Road-Side-Unit.
- - Road-Side-Unit kann Bauarbeiter vor Eintritt eines Fahrzeugs in den geschützten Bereich warnen.
- - Bauarbeiter werden vor Verlassen des geschützten Bereichs gewarnt (Geo-Fence).
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Die Baustelle verfügt über eine „intelligente“ Road-Side-Unit.
- - Hinterlegung einer maschinenlesbaren Beschreibung der „Soll-Topologie“, d.h. der Anordnung der einzelnen Absicherungselemente gemäß dem freigegebenen Absicherungsplan.
- - Kommunikation mit den „intelligenten“ Absicherungselementen. Auslesen des Typs und des Ortes der Baken, Schilder, Leitkegel, etc.
- - Eigenständige und automatische Bestimmung einer „Ist-Topologie“, d.h. der tatsächlichen Anordnung der einzelnen Absicherungselemente.
- - Vergleich von Ist- und Soll-Topologie in der Einheit und Ermittlung von Abweichungen.
- - Ergreifen einer sicherheitsgerichteten Reaktion, z.B. Versenden eines Warntelegramms an die Fahrzeuge, Versenden einer Warnung an die Verkehrszentrale zur Korrektur, Versenden restriktiverer Geschwindigkeitsinformationen für Geschwindigkeitsbegrenzungen, wenn Personen auf der Baustelle sind bzw. Lockerung der Restriktionen, wenn keine Personen mehr vor Ort sind (z.B. nachts bzw. nach Dienstende am Arbeitstag).
- - Die Road-Side-Unit kann Integritätsbedingungen überwachen und die Verletzung selbiger überwachen, z.B. Personal verlässt geschützten Bereich, Fahrzeug dringt in den geschützten Bereich ein.
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Die Planungswerkzeuge sind „intelligent“
- - Planungswerkzeuge generieren eine maschinenlesbare Topologiebeschreibung.
- - Die maschinenlesbare Topologiebeschreibung ist für den Soll-Ist-Vergleich des Absicherungsplans und zur Fehleroffenbarung in der Road-Side-Unit geeignet.
- - Die Road-Side-Unit ist für eine Übertragung an die Fahrzeuge mittels Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation eingerichtet.
- - Die Road-Side-Unit dient der Überwachung der Integritätsbedingungen, z.B. eindringendes Fahrzeug, ausbrechender Bauarbeiter.
- - Planungswerkzeuge generieren eine maschinenlesbare Beschreibung der Umleitungsbeschilderung.
- - Die maschinenlesbare Beschreibung ist für die Übertragung an die Fahrzeuge mittels Fahrzeug- Infrastruktur-Kommunikation eingerichtet.
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Mittels der erfindungsgemäßen Kommunikationsstruktur kann die anhand der 2 erwähnte Abweichung vom Absicherungsplan, nämlich die nicht gemäß dem Absicherungselement 47 aufgestellte reale Absperrschranke 4 , erkannt und gemeldet werden. Die das Absicherungselement 47 realisierende Absperrschranke 4 bestimmt über ein in die Absperrschranke 4 integriertes GPS-Modul ihre geographische Position und meldet diese über die Kommunikationsbeziehung 4.3 an die Road-Side-Unit 3. Die Road-Side-Unit 3 vergleicht die gemeldete geographische Position mit der Soll-Position des Absicherungselements 47 im Verkehrszeichenplan gemäß 1. Hierbei wird eine Abweichung vom Verkehrszeichenplan festgestellt und an die Verkehrszentrale 7 gemeldet. Es kann eine Korrekturmaßnahme erzeugt werden, z.B. automatisch durch die Road-Side-Unit 3 oder durch einen Bediener in der Verkehrszentrale 7, um eine Übereinstimmung zwischen der realen Baustellenabsicherung und dem Absicherungsplan wieder herzustellen. Als Korrekturmaßnahme kann beispielsweise eine Anweisung an auf der Baustelle 9 befindliche Bauarbeiter gegeben werden, die Absperrschranke 4 um eine bestimmte Entfernung nach rechts zu versetzen. Die Anweisung kann z.B. als Sprachbotschaft oder als Textbotschaft, z.B. SMS, an ein vom Bauarbeiter mitgeführtes Gerät, z.B. ein Mobiltelefon, abgegeben werden oder direkt an einem spezialisierten Gerät (z.B. das Gerät zur Bauarbeitersicherung) per Display angezeigt werden. Die Road-Side-Unit 3 bzw. die Verkehrszentrale 7 überwacht dann, ob die die als Korrekturmaßnahme gegebene Anweisung innerhalb einer vorgegebenen Zeit umgesetzt wird. Wenn dies der Fall ist und die Absperrschranke 4 dann an der korrekten Position angeordnet ist, besteht eine Übereinstimmung der Baustellenabsicherung mit dem Absicherungsplan, so dass kein Fehler mehr vorliegt. Anderenfalls wird erneut auf eine Abweichung erkannt und ggf. eine erneute Korrekturmaßnahme eingeleitet.
